Аннотация работы (pdf 69 kB)

Измерение разброса скоростей электронов РЭП на установке ЭЛМИ.
А.А. Ткаченко
Новосибирский государственный университет
Одним из основных параметров сильноточных РЭП, определяющих
как эффективность накачки электромагнитной волны в электродинамических системах СВЧ - генераторов, так и уровень возбуждения ленгмюровской турбулентности в плазме при нагреве ее пучком, является среднеквадратичный разброс электронов по скоростям. Поскольку сильноточные
электронные пучки, как правило, сильно замагничены, то измерение разброса электронов по скоростям представляет собой очень сложную задачу.
В связи с этим имеется необходимость в разработке простого и надежного
способа определения углового разброса.
Ранее в [1,2] были предложены методики измерения этого параметра
пучка, основанные на закономерностях прохождения замагниченных электронов через длинное цилиндрическое отверстие с радиусом, сопоставимым с поперечным ларморовским радиусом электронов. Основными недостатками этих методик являются существенная зависимость результатов
измерения от функции распределения электронов по углам, а также малый
угол столкновения электрона с боковой стенкой отверстия, что может вызвать либо отражение электрона, либо вторичную эмиссию электронов с
поверхности отверстия.
В настоящей работе предлагается новый метод определения среднеквадратичного угла разброса скоростей электронов по закономерностям
прохождения их через винтообразные отверстия с диаметром, соизмеримым с поперечным ларморовским радиусом электронов, и шагом винта,
приблизительно равным шагу ларморовской спирали электрона в данном
магнитном поле. Проведены сравнения предложенного метода с ранее существовавшими, и показано, что он позволяет с хорошей точностью измерить именно среднеквадратичный угловой разброс и не имеет указанных
выше недостатков. Произведено моделирование на ЭВМ движения потока
электронов в винтовом отверстии, результаты которого подтвердили аналитические расчеты.
____________________________
1. А. В. Аржанников, В. С. Койдан, С. В. Логинов. Определение углового разброса замагниченного релятивистского электронного пучка по его
прохождению через микроотверстия. ПТЭ, т.4, 1983, с.36-39.
2. A.V. Arzhannikov, V.B. Bobylev, V.S. Koidan et al. Construction, test of
diagnostic and measurement of the angular distribution of electron beam at the
ELDIS facility. Report of Forschungszentrum Karlsruhe, Germany, 1997.
Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук, С.Л. Синицкий.